TUGAS AKHIR – RE 141581
CO-COMPOSTING SAMPAH POPOK SEKALI PAKAI
(DIAPERS) DENGAN SAMPAH SAYUR
MENGGUNAKAN AEROB KOMPOSTER
MINAR SARASWATI SIMAMORA 03211440000028
DOSEN PEMBIMBING
Dr. Ir. Ellina Pandebesie M.T.
DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN
Fakultas Teknik Sipil, Lingkungan, dan Kebumian Institut Teknologi Sepuluh Nopember
TUGAS AKHIR – RE 141581
CO-COMPOSTING SAMPAH POPOK SEKALI PAKAI
(DIAPERS) DENGAN SAMPAH SAYUR
MENGGUNAKAN AEROB KOMPOSTER
MINAR SARASWATI SIMAMORA03211440000028
DOSEN PEMBIMBING
Dr. Ir. Ellina Pandebesie M.T.
DEPARTEMEN TEKNIK LINGKUNGAN
Fakultas Teknik Sipil, Lingkungan, dan Kebumian Institut Teknologi Sepuluh Nopember
FINAL PROJECT – RE 141581
CO-COMPOSTIG DISPOSABLE DIAPERS AND
VEGETABLE WASTE WITH AEROB COMPOSTER
MINAR SARASWATI SIMAMORA03211440000028 SUPERVISOR
Dr. Ir. Ellina Pandebesie M.T.
DEPARTMENT OF ENVIRONMENTAL ENGINEERING Faculty of Civil Engineering, Environtment, and Earth Institute of Technology Sepuluh Nopember
i
CO-COMPOSTING SAMPAH POPOK SEKALI PAKAI
(DIAPERS) DENGAN SAMPAH SAYUR MENGGUNAKAN AEROB KOMPOSTER
Nama Mahasiswa : Minar Saraswati Simamora
NRP : 03211440000028
Departemen : Teknik Lingkungan
Pembimbing : Dr. Ir. Ellina Pandebesie M.T.
ABSTRAK
Popok bayi secara umum berupa kapas dan pulp yang merupakan senyawa polimer berupa selulosa memiliki rasio C/N sebesar 65,468. Popok bayi dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku kompos dengan cara dicampurkan dengan suatu bahan yang memiliki kadar nitrogen tinggi. Hal ini bertujuan guna meningkatkan rasio C/N supaya memenuhi rasio C/N pengomposan. Bahan yang ditambahkan berupa sampah sayur dan pupuk urea. Perlu juga penambahan suatu aktivator guna meningkatkan kadar mikroorganisme. Bioaktivator yang digunakan berupa EM4.
Reaktor yang digunakan pada proses pengomposan sebesar 25 L. Perbandingan sampah popok dengan sampah sayur yang dianalisis yaitu 10:0; 7:3; 5:5; 3:7 dan 0:10. Penambahan EM4 tiap reaktor sebesar 10 mL. Penelitian diawali dengan karakterisasi sampel, perhitungan rasio C/N, pengujian analisis volatile solid. Setiap hari dilakukan suhu. Setiap 6 hari dilakukan analisis C-Organik, N-Total, kadar air, pH dan volatile solid. Sistem pengomposan dilakukan secara aerob.
ii
Hasil penelitian ini menunjukkan perbandingan komposisi optimum sampah popok dengan sampah sayur dalam pembentukan kompos yaitu 3:7. Selain itu, tidak adanya pengaruh penambahan EM4 terhadap pengomposan. Kata Kunci: Kompos, Sampah popok, Sampah sayur, EM4, Urea.
iii
CO-COMPOSTING DISPOSABLE DIAPERS AND
VEGETABLE WASTE WITH AEROB COMPOSTER
Name of student : Minar Saraswati Simamora
ID number : 03211440000028
Department : Teknik Lingkungan
Supervisor : Dr. Ir. Ellina Pandebesie M.T.
ABSTRACT
Baby diapers generally made from cotton and pulp which is polymer material in from of cellulose with 65,468 C/N ratios. Baby diapers can be used for the raw material of compost by mixing baby diapers with other material which have high content of nitrogen. It is intended to increase C/N ratio so it can fulfill C/N ratio for composting. Vegetable waste and urea fertilizer are also added. The bio-activator is also needed to add into the compost so it can raise the ratio of microorganism. The bio-activator used is EM4.
Reactors which used in composting are 25 L. the comparison of analyzed diaper trash and vegetable waste are 10:0; 7:3; 5:5; 3:7 and 0:10. 10 mL EM4 is added into each reactor. The research starts with sample characterization, C/N ratio counting, and volatile solid analysis testing. Temperature measurement is done every day. The analysis of C-Organic, N-Total, moisture, pH and volatile solid is done once in six days. The system of composting is aerobic.
The result of this research shows that the comparison of diaper trash optimum composition with vegetable waste in composting 3:7. Then, there is no effect of adding EM4 to composting.
Key words: Compost, Disposable diapers, Vegetable waste, EM4, and Urea.
iv
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir dengan judul “Co-composting Sampah Popok Sekali Pakai (Diapers) Menggunakan Sampah Sayur Secara Aerob Komposter”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih dan rasa hormat atas segala bantuan yang telah diberikan kepada: 1. Dr. Ir. Ellina S Pandebesie, MT. selaku dosen pembimbing atas bimbingan dan arahan yang telah diberikan selama tugas akhir.
2. Prof. Dr. Yulinah Trihadiningrum, M.App.Sc., Arseto Yekti Bagastyo, ST, MT, M.Phil, Ph.D dan Harmin Sulistiyaning Titah, ST, MT, PhD., selaku dosen pengarahi tugas akhir penulis, atas semua saran yang telah diberikan.
3. Ibu, Ayah, Bang Samuel,Adek Anden dan Ayu atas cinta dan dukungan yang diberikan kepada penulis. 4. Teman-teman Teknik Lingkungan 2014 atas bantuan
dan dukungan setiap waktu yang setia diberikan selama persiapan hingga penulisan Laporan Tugas Akhir.
Penulis sangat mengharap masukan dan saran yang diberikan untuk Laporan Tugas Akhir ini. Semoga Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi pembaca dan memberikan kemajuan untuk pengolahan sampah ke depannya. Terimakasih
vi
vii
DAFTAR ISI ABSTRAK... 1
ABSTRACT ... iii
KATA PENGANTAR ... v
DAFTAR ISI... vii
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xiii
BAB 1 PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah... 3 1.3 Tujuan ... 3 1.4 Ruang Lingkup ... 3 1.5 Manfaat Penelitian ... 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ... 5
2.1 Karakteristik Popok... 5
2.2 Sampah Sayur ... 6
2.3 EM4 (Effective Microorganism 4) ... 7
2.4 Urea... 8
2.5 Pengomposan ... 8
2.6 Proses Biologis Pada Pengomposan ... 9
2.7 Faktor yang Mempengaruhi Pengomposan ... 10
viii
2.9 Tingkat Kematangan Kompos ... 15
2.10 Persamaan Diferensial ... 16
2.11 ANOVA ... 17
BAB 3 METODE PENELITIAN ... 21
3.1 Umum ... 21
3.2 Kerangka Penelitian ... 21
3.3 Studi Literatur ... 21
3.4 Ide Penelitian ... 22
3.5 Tahapan Penelitian ... 22
3.5.1 Persiapan Alat dan Bahan ... 22
3.5.2 Analisis Pendahuluan ... 23
3.5.3 Pelaksanaan ... 23
3.6 Hasil dan Pembahasan... 24
3.7 Kesimpulan dan Saran ... 25
BAB 4 PEMBAHASAN ... 31
4.1 Bahan Baku Kompos ... 31
4.2 Hasil Proses Pengomposan ... 33
4.2.1 Kondisi Suhu ... 33
4.2.2 Kondisi pH ... 37
4.2.3 Kondisi Kadar Air ... 40
4.2.4 Kondisi Volatile Solid ... 42
4.2.5 Kondisi Amonia ... 45
4.2.6 Kondisi Nitrat ... 47
ix
4.2.8 Kondisi Total Nitrogen ... 51
4.2.9 Kondisi C-Organik ... 54
4.2.10 Kondisi C/N ... 56
4.3 Penentuan Komposisi Optimum Campuran Sampah Popok dan Sampah Sayur dalam Pembentukan Kompos ... 59
4.3.1 Kondisi C-Organik ... 59
4.3.2 Kondisi C/N ... 62
4.3.3 Kondisi pH ... 64
4.3.4 Kondisi Kadar Air... 65
4.3.5 Kondisi Warna ... 66
4.3.6 Kondisi Ukuran Partikel ... 67
4.3.7 Kondisi Bau ... 67
4.4. Penentuan Pengaruh Penambahan EM4 dalam Pembentukan Kompos ... 68
4.4.1 Kondisi C-Organik ... 68
4.4.2 Kondisi C/N ... 72
4.4.3 Kondisi pH ... 73
4.4.4 Kondisi Kadar Air... 74
4.5 Korelasi Antar Parameter ... 75
4.5.1 Korelasi Parameter Amonia, Nitrat, TKN dan Total N ... 75
4.6 Kompos yang Dihasilkan ... 76
BAB 5 KESIMPULAN ... 79
x
5.2 Saran ... 79
DAFTAR PUSTAKA ... 80
LAMPIRAN A KOMPOSISI BAHAN PENGOMPOSAN ... 100
LAMPIRAN B PROSEDUR PERCOBAAN ... 107
LAMPIRAN C HASIL ANALISIS ... 119
LAMPIRAN D DOKUMENTASI SELAMA PENELITIAN ... 133
LAMPIRAN E DOKUMENTASI HASIL PENGOMPOSAN ... 138
LAMPIRAN F HASIL ANALISIS ANOVA ... 145
xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 Lapisan Popok ...5
Gambar 2. 2 Variasi Suhu dan pH Pengomposan...10
Gambar 3. 1 Kerangka Penelitian ...20
Gambar 3. 2 Reaktor Pengomposan ...21
Gambar 4. 1 Perbedaan Perubahan Suhu pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 36
Gambar 4. 2 Perbedaan Perubahan Suhu pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 36
Gambar 4. 3 Perbedaan Perubahan pH pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 39
Gambar 4. 4 Perbedaan Perubahan pH pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 39
Gambar 4. 5 Perbedaan Perubahan Kadar Air pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 41
Gambar 4. 6 Perbedaan Perubahan Kadar Air pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 42
Gambar 4. 7 Perbedaan Perubahan VS pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 44
Gambar 4. 8 Perbedaan Perubahan VS pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 44
Gambar 4. 9 Perbedaan Perubahan Amonia pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 46
Gambar 4. 10 Perbedaan Perubahan Amonia pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 46
Gambar 4. 11 Perbedaan Nitrat pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 ... 48
Gambar 4. 12 Perbedaan Perubahan Nitrat pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 49
Gambar 4.13 Perbedaan Perubahan TKN pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 50
xii
Gambar 4.14 Perbedaan Perubahan TKN pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 50 Gambar 4.15 Perbedaan Perubahan Total Nitrogen pada
Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4 ... 53 Gambar 4.16 Perbedaan Perubahan Total Nitrogen pada
Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 53 Gambar 4.17 Perbedaan Perubahan C-Organik pada Proses
Pengomposan dengan Penambahan EM4 .. 54 Gambar 4.18 Perbedaan Perubahan C-Organik pada Proses
Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 55 Gambar 4.19 Perbedaan Perubahan C/N pada Proses
Pengomposan dengan Penambahan EM4... 58 Gambar 4.20 Perbedaan Perubahan C/N pada Proses
Pengomposan tanpa Penambahan EM4 ... 58 Gambar 4.21 Laju Degradasi C-Organik pada Reaktor
dengan Penambahan EM4 ... 60 Gambar 4.22 Laju Degradasi C-Organik pada Reaktor
dengan Penambahan EM4 ... 61 Gambar 4. 23 Perubahan C-Organik Reaktor A1 dan B1 ... 69 Gambar 4. 24 Perubahan C-Organik Reaktor A2 dan B2 ... 70 Gambar 4. 25 Perubahan C-Organik Reaktor A3 dan B3 ... 70 Gambar 4. 26 Perubahan C-Organik Reaktor A4 dan B4 ... 71 Gambar 4. 27 Perubahan C-Organik Reaktor A5 dan B5 ... 71 Gambar 4. 28 Perubahan Kadar Amonia, Aitrat, TKN dan
xiii
DAFTAR TABEL Tabel 2. 1 Kandungan Popok Bayi ... 6
Tabel 2. 2 Kandungan Sampah Sayur ... 6
Tabel 2. 3 Komposisi Bioaktivtor EM4 ... 7
Tabel 2. 4 Kandungan Urea ... 8
Tabel 2. 4 Standart Kualitas Kompos ... 15
Tabel 2. 5 Standart Kualitas Kompos ... 16
Tabel 3. 1 Komposisi Bahan Pembentukan Kompos ... 24
Tabel 3. 2 Analisis Data ... 28
Tabel 4. 1 Karakteristik Sampah Popok ... 32
Tabel 4. 2 Karakteristik Sampah Sayur ... 32
Tabel 4. 3 Hasil Rasio C/N ... 62
Tabel 4. 4 Nilai pH pada hari ke-60 ... 64
Tabel 4. 5 Kadar Air pada hari ke-60 ... 65
Tabel 4. 6 Hasil Rasio C/N ... 72
Tabel 4. 7 Perbandingan nilai pH pada reaktor dengan dan tanpa penambahan EM4 ... 73
Tabel 4. 8 Kadar Air pada hari ke-60 ... 74
Tabel 4. 9 Berat Kompos pada Reaktor selama Proses Pengomposan ... 77
xiv
1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Popok merupakan suatu bentuk inovasi untuk mempermudah kegiatan manusia. Munculnya inovasi ini baik untuk kepraktisan hidup manusia. Popok digunakan oleh anak balita usia 0-4 tahun, para lansia dan orang sakit (Reswari, 2013). Sampah popok merupakan sampah organik yang sebagian besar terdiri dari bahan plastik membutuhkan waktu 500 tahun untuk menguraikannya (Pham, 2009).
Dalam riset Ecoton, 37% sampah di sungai Surabaya merupakan sampah popok (Doaly, 2017). Saat ini timbulan sampah popok di Surabaya pada peringkat ketiga setelah sampah makanan dan plastik. Timbulan sampah popok di Bratang sebesar 9,25%, Tengggilis Utara 3,12%, Rungkut Alang 3,87%, Wonorejo 5,68% dan Semampir sebesar 5,62% dari total sampah di TPS daerah tersebut (Reswari, 2013). Pengolahan sampah popok biasanya langsung dibuang ke landfill ataupun diinsenerasi. Untuk itu dibutuhkan suatu inovasi pengolahan sampah popok. Salah satu inovasi pengolahan sampah popok yaitu dengan mengubah sampah popok menjadi kompos (Lehrburger, 1989).
Popok bayi secara umum berupa kapas dan pulp yang merupakan senyawa polimer berupa selulosa (Colon et al., 2011). Selulosa popok bayi dapat digunakan sebagai sumber karbon untuk membentuk energi yang diperlukan oleh mikroorganisme (Damayanti, 2010). Rasio C/N popok sebesar 65,468 (Damayanti, 2010). Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 25-40 (Chen et al., 2011). Rasio C/N yang tinggi akan memperlambat proses penguraian, sebaliknya jika C/N rendah maka karbon akan segera habis. Akibatnya proses degredasi aerob akan berhenti dan akan mengakibatkan pertumbuhan mikroorganisme terganggu (Benito, 2010). Jika kadar nitrogen terlalu rendah, perlu penambahan bahan yang mengandung
2
nitrogen yang tinggi (Sanchez et al., 2017). Pemanfaatan popok sebagai bahan baku kompos perlu penambahan suatu bahan yang dapat meningkatkan kandungan nitrogen. Sampah sayur dan urea dapat dimanfaatkan sebagai sumber nitrogen.
Sampah sayur sangat direkomendasikan sebagai bahan pengomposan (Kumar et al., 2010). Sampah sayur sangat dirokemdasikan untuk bahan campuran kompos yang mengandung nitrogen tinggi (Naghdi et al., 2017). Kadar nitrogen pada sampah sayur sebesar 1,58 (Abdullah, 2017).
Penambahan urea sebagai pemerkaya pupuk kompos dapat meningkatkan kandungan nitrogen dan menurunkan rasio C/N (Kurniawan dll., 2013). Menurut Soest (2006), penggunaan urea sebagai sumber nitrogen bertujuan untuk menekan pertumbuhan jamur serta meningkatkan kadar nitrogen untuk mensuplai kebutuhan bagi mikroba. Pada penelitian Putro dkk. (2016) dan Ayunin dkk. (2016), menunjukkan dengan penambahan pupuk urea memberikan peningkatan pada kualitas kompos.
Pengomposan dapat berlangsung dengan lebih cepat dengan bantuan bioaktivator (Saptoadi, 2001). Bioaktivator yang digunakan yaitu EM4. Penambahan EM4 juga terbukti dapat menghilangkan bau yang timbul selama proses pengomposan (Azis, 2016). Menurut Pangaribuan dan Pujisiswanto (2008), jumlah mikroorganisme didalam EM4 sangat banyak sekitar 80 jenis. Dengan adanya penambahan mikroorganisme tersebut, proses pengomposan akan lebih cepat (Azis, 2016).
Pada penelitian ini akan mengkaji komposisi optimum campuran sampah popok dan sampah sayur dalam pembentukan kompos. Selain itu akan mengkaji ada atau tidaknya pengaruh penambahan EM4 terhadap pengomposan.
3 1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Berapa komposisi optimum campuran sampah popok dan sampah sayur dalam pembentukan kompos.?
2. Adakah pengaruh penambahan EM4 dalam pembentukan kompos?
1.3 Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menentukan komposisi optimum campuran sampah popok dan sampah sayur dalam pembentukan kompos. 2. Menentukan pengaruh penambahan EM4 dalam
pembentukan kompos.
1.4 Ruang Lingkup
Ruang lingkup penelitian ini adalah:
1. Bahan utama pembuatan kompos adalah sampah popok bayi, sampah sayur, urea dan EM4.
2. Sampah sayur didapatkan dari Pasar Keputih, Sukolilo, Surabaya. Sampah sayur terdiri dari bayam, kangkung, sawi, kol, terong, wortel dan labu siam.
3. Pupuk urea dan EM4didapatkan dari Toko Pertanian. 4. Variabel dalam penelitian ini adalah variasi sampah
sayur, urea dan EM4.
5. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium dengan metode aerobik dalam reaktor.
6. Waktu pengamatan dilakukan selama 60 hari.
7. Variasi EM4 yang digunakan yaitu dengan dan tanpa penambahan EM4
8. Parameter yang diamati adalah: Suhu selama proses pengomposan pH setiap 3 hari sekali
4
C-organik, total nitrogen, kadar air, nitrat, amonia dan
volatile solid (VS) setiap 6 hari sekali pada 30 hari
pertama dan setiap 10 hari pada 30 hari selanjutnya.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat pada penelitian ini adalah memberikan sumbangan penelitian dalam upaya pengembangan energi alternatif yang ramah lingkungan dan sangat potensial untuk dikembangkan di daerah lain.
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Karakteristik Popok
Popok merupakan alat berupa popok sekali pakai yang terbuat dari plastik dan campuran bahan kimia untuk menampung sisa metabolisme manusia (Wong dan Hockenberr, 2008). Bahan kimia penyusun popok adalah
polyacrylate granule dan fiber. Bahan tersebut berasal dari
plastik hydrocarbon, selulosa atau sintetik pulp dan pewangi
polychlorine dibenzodioxins. Adanya bahan kimia tersebut
menyebabkan popok membutuhkan 450 tahun untuk didegradasi di laut dan 500 tahun di landfill.
Popok terdiri dari 4 lapisan (Baldwin et al., 2001). Lapisan pertama atau lapisan atas yang bersentuhan langsung dengan kulit bayi yang mengandung bahan polipropilena dan lotion. Lapisan kedua atau lapisan akuisisi terdiri dari selulosa dan poliester. Lapisan ketiga atau inti popok terdiri dari gel polimer superabsorben yang biasanya dicampur dengan selulosa. Urin akan terkunci dan tersimpan pada polimer superabsorben. Lapisan keempat atau lapisan luar popok terbuat dari kain polypropylene yang fungsinya mencegah cairan tidak bocor dari popok.
Gambar 2.1 Lapisan Popok Sumber: Baldwin et al., 2001 Lapisan Atas
Lapisan Akuisisi
Inti Popok Lapisan Luar
6
Popok bayi mengandung pulp selulosa yang dapat digunakan sebagai sumber karbon untuk membentuk energi yang diperlukan oleh mikroorganisme (Damayanti, 2010). Kadar C, N dan C/N pada popok berturut-turut sebesar 51,094%, 0,699%, 65,468. Dalam penelitian Reswari (2013), bahwa kadar air dalam sampah popok sebesar 40,899%. Tabel 2. 1 Kandungan Popok Bayi
No Bahan Berat
Gram %
1
Bahan biodegradable (Gel superabsorben, polypropylene, polystyrene, adhesives, elastics)
0,027 12,74
2 Pulp selulosa 0,014 6,60
3 Feses 0,010 4,72
4 Urin 0,161 75,94
5 Total organik tanpa urin 0,024 11,37
6 Total organik dengan urin 0,185 87,43 Sumber: Colon, et al. (2011)
2.2 Sampah Sayur
Sampah sayur dalam jumlah besar dapat didapatkan dari aktivitas pertanian, swalayan, dan pasar (Pavi et al., 2017). Sampah sayur memiliki memiliki tingkat kelembaban dan biodegradabilitas yang tinggi (Yuanyuan et al., 2016). Sampah sayur memiliki kadar karbohidrat sebesar 70-90% dari berat kering sampah (Nanda et al., 2015). Berikut karakteristik sampah sayur :
Tabel 2. 2 Kandungan Sampah Sayur
No Parameter Nilai 1 Kadar air (%) 90,49 2 C-Organik (%) 52,17 3 N-Total (%) 1,58 4 C/N 32,81 5 pH 5,6 Sumber: Abdullah, (2017)
7 2.3 EM4 (Effective Microorganism 4)
EM4 (Effective Microorganism 4) ditemukan pertama kali oleh Prof. Teruo Higa dari Unversitas Ryukyus Jepang. EM4 berfungsi dalam proses fermentasi dan dekomposisi bahan organik. EM4 juga memiliki fungsi mempercepat pembuatan kompos dari sampah organik maupun kotoran hewan (Kurniawan et al., 2013). Selain itu, EM4 dapat menekan pertumbuhan mikroorganisme pathogen. EM4 berisi sekitar 80 genus mikroorganisme fermentasi, diantaranya bakteri fotosintetik, Lactobacillus sp., Streptomyces sp.,
Actinomycetes, sp. dan ragi (Pangaribuan dan Pujisiswanto,
2008). Berikut kompisisi bioaktivator EM4: Tabel 2. 3 Komposisi Bioaktivtor EM4
No Parameter Nilai
1 Lactobacillus 8,7 x 105
2 Bakteri Pelarut Fosfat 7,5 x 106
3 Ragi/ Yeast 8,5 x 106 4 Actinomycetes + 5 Bakteri Fotosintetik + 6 Ca (ppm) 1,675 7 Mg (ppm) 597 8 Fe (ppm) 5,54 9 Al (ppm) 0,1 10 Zn (ppm) 1,90 11 Cu (ppm) 0,01 12 Mn (ppm) 3,29 13 Na (ppm) 363 14 B (ppm) 20 15 N (ppm) 0,07 16 Ni (ppm) 0,92 17 K (ppm) 7,675 18 P (ppm) 3,22 19 Cl (ppm) 414,35 20 C (ppm) 27,05 21 pH 3,9
Sumber : Lab. Fak. MIPA IPB Bogor, 2006 dalam Ardiningtyas, 2013
8 2.4 Urea
Penambahan urea sebagai pemerkaya pupuk kompos dapat meningkatkan kandungan nitrogen dan menurunkan rasio C/N (Kurniawan et al., 2013). Menurut Soest (2006), penggunaan urea sebagai sumber nitrogen bertujuan untuk menekan pertumbuhan jamur serta meningkatkan kadar nitrogen untuk mensuplai kebutuhan bagi mikroba. Berikut kandungan dalam pupuk urea
Tabel 2. 4 Kandungan Urea
No Parameter Nilai 1 pH 8,5 2 Kadar Air (%) 0,5 3 C-Organik (%) 0 4 N-Total (%) 46 5 Rasio C/N 0,43 Sumber: Ayunin, dll (2016) 2.5 Pengomposan
Pengomposan merupakan teknologi yang banyak digunakan dan efisien untuk mengolah sampah organik (Zhang et al., 2017). Co-Composting adalah dekomposisi bahan organik yang menggunakan lebih dari satu material (Enayetullah dan Sinha, 2013). Pengomposan secara aerobik yaitu proses dekomposisi bahan organik dengan adanya mikroorganisme dan oksigen (Moraga et al., 2009). Menurut SNI 19-7030-2004, kompos adalah bentuk akhir dari bahan-bahan organik sampah domestik setelah mengalami dekomposisi. Kompos sering digunakan sebagai media pertumbuhan (Boldrin et al., 2010). Menurut Bernal et al. (2009), kualitas kompos harus diperhatikan tingkat kematangannya sebelum diaplikasikan. Jika kompos belum pada kondisi matang akan mengganggu pertumbuhan tanaman karena kurangnya suplai oksigen maupun nitrogen.
9 2.6 Proses Biologis Pada Pengomposan
Proses penguraian biokimiawi sampah sangantlah komplek. Proses-proses tersebut terjadi melalui tahap-tahap berikut:
Fase-fase selama proses dekomposisi berdasarkan suhu yaitu:
1. Fase Mesofilik, dimana fase ini terjadi pemecahan bahan organik yang dilakukan oleh bakteri mesofilik. Bakteri mesofilik yang berperan yaitu, Pseudomonaceae,
Erythrobacteraceae, Comamonadaceae,
Enterobacteriaceae, Streptomycetaceae, dan
Caulobacteraceae. Bakteri ini hidup pada suhu 15-300C. Bakteri memanfaatkan senyawa yang mudah larut seperti gula, asam amino dan lipid yang terdapat pada bahan baku kompos (Bernal et al., 2009). Aktivitas metabolik bakteri dapat meningkatkan suhu hingga mencapai 65-850C. Dengan kondisi ini, populasi bakteri mesofilik menjadi kurang kompetitif dan digantikan oleh bakteri thermofilik (Insam dan de Bertoldi, 2007).
10
Gambar 2.2 Variasi Suhu dan pH pada Proses Pengomposan Sumber: Sanchez et al., 2017
2. Fase Thermofilik, dimana fase ini terjadi peningkaan suhu. Bakteri yang berperan pada fase thermofilik yaitu
Thermoactinomycetacea, Thermomonosporaceae, dan Pseudonocardiaceae. Bakteri ini memiliki enzim yang
dapat mendegradasi molekul kompleks seperti selulosa, lignin, hemiselulosa dan protein (Bernal et al., 2009). Pada tahap ini bakteri patogen akan mengalami kematian (Neklyudov et al., 2008).
3. Fase cooling terjadi pada saat sumber energi telah habis dan tumpukan kompos berada pada suhu 15-350C. Pada fase ini, bakteri mesofilik memecah sisa gula, selulosa dan hemiselulosa (Bernal et al., 2009).
4. Fase maturasi disebut juga dengan fase pematangan. 2.7 Faktor yang Mempengaruhi Pengomposan
Banyak faktor yang mempengaruhi keberhasilan produksi kompos. Faktor pendukung untuk mempercepat proses
11 dekomposisi adalah kondisi lingkungan yang optimal bagi pertumbuhan bakteri. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap produksi kompos adalah sebagai berikut:
Kadar Air
Kadar air merupakan salah satu faktor penting dalam pengomposan. Kadar air pada pengomposan pada rentang 50-60% (Bernal et al., 2009). Kadar air jika terlalu tinggi akan menghambat aliran oksgen mikroba, dan jika terlalu rendah akan menyebabkan penurunan aktivitas mikroba (Godlewska
et al., 2017).
Suhu
Suhu merupakan parameter penting untuk menilai kinerja proses pengomposan, yang dapat mempengaruhi tingkat dekomposisi dan aktivitas mikroba (Zhang et al., 2015). Kenaikan suhu bukan hanya bergantung pada sifat sampah tetapi juga pada mineralisasi bahan organik (De Guardia et al., 2010). Kenaikan suhu pada awal proses pengomposan berhubungan dengan jumlah bahan organik yang mudah terurai (De Guardia et al., 2010).
Rasio C/N
Rasio C/N sangat penting untuk pertumbuhan mikroorganisme karena menyediakan unsur karbon dan nitrogen yang dibutuhkan untuk pertumbuhan (Zhang et al., 2016). Rasio C/N yang efektif untuk awal proses pengomposan berkisar antara 25-40 (Chen et al., 2011). Rasio C/N kompos akan menurun seiring waktu pengomposan (Wang et al., 2016). Tingkat rasio C/N dipergunakan untuk menilai kematangan kompos yang dihasilkan selama proses pengomposan (Suhardjadinata dan Pangesti, 2016). Berdasarkan SNI 19-7030-2004, rasio C/N untuk kematangan kompos sebesar 10-20.
Karbon
Karbon dibutuhkan untuk mensuplai energi dan nitrogen dibutuhkan untuk membentuk struktur sel bakteri (Firdausiyah,
12
2015). Menurut Kigozi et al. (2014) jika C/N terlalu tinggi, nitrogen akan dikonsumsi dengan cepat oleh bakteri metanogen untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhannya. Sebaliknya jika C/N terlalu rendah, nitrogen akan dibebaskan dan berakumulasi dalam bentuk NH4OH (Windyasmara dkk,
2012). pH
pH yang optimum untuk proses pengomposan berkisar antara 6,5-7 (Zhang et al., 2016). Jika pH terlalu rendah akan menghambat pertumbuhan mikroorganisme, memperlambat kenaikan suhu dan memperpanjang waktu pengomposan (Jiang et al., 2014).
Aerasi
Pasokan O2 sangat berpengaruh dalam pengomposan.
Oleh karena itu, aerasi sangat diperlukan. Efisiensi pengomposan sangat dipengaruhi oleh O2 karena proses
pengomposan berhubungan langsung dengan mikroorganisme (Nakasaki dan Hirai, 2017). Tingkat aerasi yang sesuai akan mempengaruhi proses pengomposan dan kualitas kompos (Gao et al., 2010). Hal ini dikarenakan aerasi sangat berpengaruh pada proses degradasi dan suhu selama proses pengomposan. Menurut Ahn et al. (2007), jika aerasi terlalu sedikit akan menyebabkan terjadinya pengomposan secara anaerob, sebaliknya jika aerasi terlalu banyak akan mengganggu kondisi termofilik. Aerasi juga dapat mengurangi emisi CH4 secara substansial (Jiang et al., 2011). Aerasi yang
tinggi dapat meningkatkan emisi NH3 (Jiang et al., 2015).
Aerasi dapat dilakukan dengan cara pengadukan. Menurut Listyantarto (2002), pengadukan dilakukan:
1. Untuk bahan dengan kadar air antara 60-70% dilakukan pengadukan 2 hari seklai dengan sekali pengadukan 4-5 kali.
13 2. Untuk bahan dengan kadar air 40-60% dilakukan
pengadukan 3 hari seklai dengan pengadukan 3-4 kali. 3. Untuk bahan dengan kadar air kudang dari 40% harus
diberi tambahan air.
4. Untuk bahan dengan kadar air lebih dari 70% dilakukan pengadukan setiap hari untuk menurunkan kelembaban. Ukuran Bahan
Semakin kecil ukuran partikel sehingga penguraian berlangsung dengan cepat (Bolado-Rodriguez et al., 2016). Jika ukuran partikel terlalu besar, maka luas permukaan semakin kecil sehingga mikroba kurang mampu dalam mendekomposisi bahan (Verma dan Marschner, 2013). Dalam penelitian Duong et al. (2012), ukuran partikel yang semakin kecil dapat menghasilkan kadar N dan P yang tinggi.
2.8 Siklus Nitrogen Pengomposan
Selama proses pengomposan terjadi siklus nitrogen yang dapat dilihat pada Gambar 2.3. Menurut Meng et al. (2016), nitrogen hadir dalam berbagai bentuk senyawa kimia dan mengalami serangkaian reaksi berikut ini:
Mineralisasi, yaitu perubahan bentuk nitrogen organik menjadi ammonium. Lebih dari 95% kandungan nitrogen dalam tanah berada dalam bentuk nitrogen organik. Bentuk ini tidak dapat dimanfaatkan tanaman sebelum diubah oleh mikroorganisme tanah menjadi ion ammonium.
Nitrifikasi, yaitu perubahan ammonium menjadi nitrat. Proses perubahan ini terjadi jika kondisi lingkungan hangat dan dalam tanah yang beraerasi baik. Nitrat adalah ion negatif nitrogen yang dimanfaatkan tanaman, dan mudah terlindi (bergerak ke bawah bersama air) karena tidak diikat mineral liat atau situs serapan tanah. Bentuk ion nitrat ini merupakan salah satu penyebab timbulnya polusi air tanah.
14
Gambar 2. 3 Siklus Nitrogen Sumber: Meng et al., 2016
Immobilisasi, yaitu perubahan nitrat atau ammonium menjadi nitrogen organik. Mikroorganisme dalam tanah menggunakan nitrat dan ammonium pada saat mengurai bahan organik. Bentuk nitrogen ini bersifat sementara terikat dalam bentuk jaringan tubuh mikroorganisme.
Denitrifikasi, yaitu proses perubahan nitrat menjadi gas nitrogen. Proses ini terjadi manakala tanah tidak cukup mengandung udara, maka mikroorganisme menggunakan oksigen dalam senyawa nitrat, sehingga nitrat berubah menjadi gas nitrogen (N2).
Gas ini akan dilepaskan menuju atmosfer sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Pada kebanyakan kasus, peristiwa denitrifikasi akan terjadi antara 2 sampai 3 hari di dalam tanah dengan aerasi buruk.
15 Volatilisasi, yaitu perubahan ammonium menjadi gas ammonia. Proses ini banyak terjadi di dalam tanah yang memiliki pH lebih besar dari 7,5.
2.9 Tingkat Kematangan Kompos
Tingkat kematangan kompos berdasarkan SNI 19-7030-2004 dapat dilihat pada Tabel 2.4. Sedangkan menurut Permentan 28Tahun 2009 standart kualitas kompos dapat dilihat pada Tabel 2.5
Tabel 2. 5 Standart Kualitas Kompos
No Parameter Satuan Minimum Maksimum
1 Kadar Air % - 50
2 Temperatur 0C Suhu air
tanah
3 Warna Kehitaman
4 Bau Berbau tanah
5 Ukuran partikel mm 0,55 25
6 Kemampuan ikat air % 58 -
7 pH 6,80 7,49 8 Bahan asing % * 1,5 Unsur mikro 9 Bahan organik % 27 58 10 Nitrogen % 0,4 - 11 Karbon % 9,82 32 12 Phospor (P2O5) % 0,10 - 13 C/N rasio 10 20 14 Kalium (K2O) % 0,20 * Unsur mikro 15 Arsen mg/kg * 13 16 Kadmium (Cd) mg/kg * 3 17 Kobal (Co ) mg/kg * 34 18 Kromium (Cr) mg/kg * 210 19 Tembaga (Cu) mg/kg * 100 20 Merkuri (Hg) mg/kg * 0,8 21 Nikel (Ni) mg/kg * 62 22 Timbal (Pb) mg/kg * 150 23 Selenium (Se) mg/kg * 2 24 Seng (Zn) mg/kg * 500
16
Unsur lain
25 Kalsium % * 25,50
26 Magnesium (Mg) % * 0,60
No Parameter Satuan Minimum Maksimum
27 Besi (Fe ) % * 2,00 28 Aluminium ( Al) % * 2,20 29 Mangan (Mn) % * 0,10 Bakteri 30 Fecal Coli MPN/gr 1000 31 Salmonella sp. MPN/4 gr 3 Sumber: SNI 19-7030-2004
Tabel 2. 6 Standart Kualitas Kompos No Parameter Satuan Nilai
1 Kadar Air % 15-25
2 Temperatur 0C Suhu air tanah
3 Warna Kehitaman
4 Bau Berbau tanah
5 Ukuran partikel mm 2-5 6 pH 4-8 7 Nitrogen % < 6 8 Karbon % ≥ 12 9 C/N rasio 15-25 10 E.coli, MPN/gr <100 11 Salmonella sp MPN/gr <100 12 Fe total ppm Maks 9000 13 Fe tersedia ppm Maks 500 14 Mn ppm Maks 5000 15 Zn ppm Maks 5000
Sumber: Permentan 28 Tahun 2009 2.10 Persamaan Diferensial
Persamaan diferensial merupakan Persamaan yang mengandung variabel dan beberapa fungsi turunan terhadap variabel tersebut. Persamaan diferensial ada dua yaitu persamaan diferensial orde satu dan persamaan diferensial orde dua. Persamaan tersebut sebagai berikut:
17 𝑑𝑅(𝑡) 𝑑𝑡 = −𝑘𝑅𝑡 ∂2u(x,y) ∂x2 + ∂2u(x,y) ∂y2 = 0
Menurut Jiang et al. (2011), persamaan orde satu sebagai berikut:
𝑙𝑛𝑑𝑅(𝑡)
𝑑𝑡 = −𝑘𝑅𝑡
Sedangkan untuk mengetahui nilai D menggunakan persamaan berikut:
𝐷 = 𝑡
log 𝐶0−log 𝐶
Dimana:
Co = konsentrasi awal (mg)
C = konsentrasi setelah proses (mg) D = demical reduction time (menit)
Demical reduction time atau D adalah waktu yang diperlukan
untuk proses degradasi. Penentuan nilai D dapat dilakukan dengan membuat plot antara waktu (sumbu x) dengan log kadar sampel (sumbu y). Nilai D merupakan (-1/slope) dari kurva persamaan (Sukasih dkk,2005). Semakin kecil nilai D maka laju degradasi semakin besar.
2.11 ANOVA
Analisis of varience atau ANOVA merupakan salah
satu teknik analisis multivariate yang berfungsi untuk membedakan rerata lebih dari dua kelompok data dengan cara membandingkan variansinya (Ghozali, 2009). Prosedur ANOVA dibangun berdasarkan hipotesis yang dikenal dengan F-tes. Dimana membandingkan seberapa banyak perbedaaan
18
antara kelompok dibandingkan dengan seberapa besar variasi antara tiap kelompok. Variasi antar kelompok disebut
“intra-group variation”. Inter-group variation juga disebut sebagai
perbedaan kelompok secara keseluruhan sebagaimana tercermin dari rata-rata populasi untuk tiap reaktor (Rowe, 2007).
Teknik statistik yang digunakan dikenal sebagai
single-factor ANOVA atau yang dikenal dengan F-tes. Disebut
F-tes dikarenakan hasil perhitungan dalam bentuk angka sebagai F. Berdasarkan nilai F maka keputusan dapat diambil apakah diterima atau tidak terhadap hioptesa nol. Ketika keputusannya ditolak terhadap hipotesa nol maka kesimpulan yang diambil adalah terdapat perbedaan antara rata-rata data (Rafter et al., 2002). Menurut Rumsey (2009), kesimpulan uji ANOVA diambil dalam one of two ways dimana nilai p tercapai atau nilai kritis termendekati F-tes. Kaitan nilai p untuk F-tes terletak pada faktor baris dibawah kolom dengan judul P, nilai statistik F-tes terletak pada baris baris dibawah kolom F. Pendekatan nilai p adalah:
- Ho ditolak, jika nilai p adalah kurang dari dari α yang telah ditentukan (umumnya 0.05),
- Ho diterima, jika nilai p lebih besar dari α, terjadi bila tidak cukup bukti dari data tersebut yang menyatakan rata-rata populasi k terdapat perbedaaan.
Pendekatan nilai kritis adalah:
Merata-ratakan nilai p, maka akan didapatkan nilai perpotongan pada F-distribution dengan derajat bebas (k – 1, n – k). Perpotongan ini disebut sebagai nilai kritis, yang telah ditentukan sebelumnya (umumnya 0.05). α = 0.05 adalah yang paling umum dipakai pada distribusi F. Berdasarkan table-F, titik kritis dicari dan dibandingkan dengan perhitungan statistik F pada F-distribution yang sesuai dengan derajat bebas (k – 1, n – k) untuk menarik kesimpuan:
19 - Ho ditolak, jika perhitungan statistik F keluar (lebih atau kurang) dari nilai yang ditemukan dalam table F, tidak Dapat dikatakan paling sedikit dua perlakuan atau populasi yang memiliki rata-rata yang berbeda. •
- Ho diterima, jiak perhitungan statistik F lebih kecil dati nilai table F.
Menurut Rowe (2007), uji ANOVA hanyalah uji statistik yang menguji signifikasi. ANOVA hanya memberitahukan apakah terdapat perbedaan antara perlakuan yang ada, namun tidak memberitahukan perlakuan mana yang berbeda dengan lainnya atau seberapa besar perbedaan antara pasangan perlakuan yang ada.
Berikut ini adalah langkah-langkah umum dalam menggunakan one-way ANOVA:
1. Periksa kondisi ANOVA, gunakan data yang yang sudah terkumpul dari tiap populasi k.
2. Menentukan hipotesis Ho: µ1 = µ2 = . . . = µk lawan Ha: paling tidak dua ratarata dari populasi berbeda. Cara lainnya untuk menentukan hipotesa alternative dengan mengatakan Ha: paling tidak dua dari µ1, µ2, . . . µk adalah berbeda.
3. Mengumpulkan data dari random dari sample k, satu dari tiap populasi.
4. Gunakan uji F pada data dari langkah ketiga, gunakan hipotesis dari langkah kedua dan temukan nilai p. 5. Buat kesimpulan : jika Ho ditolak (ketika nilai p lebih
kecil dari 0.05 atau dari nilai α yang telah ditentukan), simpulkan bahwa dua dari rata-rata populasi adalah berbeda atau simpulkan bahwa tidak cukup bukti untuk menolak Ho, dapat dikatakan rata-ratanya adalah berbeda (Rumsey. 2009).
20
21
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Umum
Pada bab metodologi ini akan dibahas mengenai hal-hal yang berhubungan dengan teknis pelaksanaan penelitian. Penelitian ini akan dilaksanakan di kampus departemen Teknik Lingkungan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan komposisi optimum antara sampah popok, sampah sayur dan urea yang menghasilkan volume kompos yang optimum. Penelitian ini juga menganalisa pengaruh variasi EM4 dengan substrat (sampah popok dengan sampah sayur) guna menghasilkan kompos yang optimum.
3.2 Kerangka Penelitian
Kerangka penelitian adalah alur penelitian yang disusun secara singkat untuk menjelaskan bagaimana penelitian dilakukan dari awal, proses pelaksanaan, hingga akhir. Kerangka penelitian ini juga disusun berdasarkan dari dari dasar teori yang telah dikemukakan didalam bab tinjauan pustaka. Adanya kerangka penelitian diharapkan mempermudah dan mempercepat waktu pengerjaan penelitian. Kerangka alur penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1
3.3 Studi Literatur
Literatur digunakan sebagai landasan teori sebagai pedoman dan dasar penelitian untuk mendukung penelitian ini. Sumber literatur yang digunakan meliputi jurnal ilmiah, buku-buku teks, artikel, dan semua informasi yang mendukung penelitian ini. Penelitian ini menggunakan studi literatur tentang sampah popok, sampah sayur, urea,
faktor-22
faktor yang mempengaruhi proses pengomposan, proses biologis dalam pengomposan, dan bioaktivator EM4.
3.4 Ide Penelitian
Permasalahan yang menjadi landasan penelitian ini adalah timbulan sampah popok di Surabaya menduduki posisi ketiga setelah sampah makanan dan sampah plastik. Sampah popok tersebut dibuang tanpa diolah terlebih dahulu. Sampah popok yang dibuang banyak yang bermuara di sungai. Dalam riset Ecoton, 37% sampah di sungai Surabaya merupakan sampah popok (Doaly, 2017). Pengolahan sampah popok biasanya langsung dibuang ke landfill ataupun diinsenerasi. Untuk itu dibutuhkan suatu inovasi pengolahan sampah popok. Salah satu inovasi pengolahan sampah popok yaitu dengan mengubah sampah popok menjadi kompos (Lehrburger, 1989). Pengolahan yang digunakan yaitu memanfaatkan sampah popok untuk pembuatan kompos dengan bantuan sampah sayur, urea dan EM4.
3.5 Tahapan Penelitian
Pada penelitian ini dilakukan beberapa tahap seperti: persiapan alat dan bahan, analisis pendahuluan dan tahap pelaksanaan.
3.5.1 Persiapan Alat dan Bahan
Alat yang dibutuhkan dalam proses pengomposan ini adalah tong dari bahan plastik lengkap dengan penutupnya volume 25 L. Pada bagian bawah reaktor diberi lubang guna mengeluarkan lindi. Lindi ditampung menggunakan botol plastik. Untuk detail gambarnya dapat dilihat pada Gambar 3.2.
23 Bahan-bahan yang dibutuhkan dalam penelitian ini antara lain popok, sampah sayur, urea dan EM4. Popok yang digunakan adalah sampah popok bekas bayi. Sampah popok harus dihancurkan terlebih dahulu secara manual dengan ukuran kurang dari 5 cm (Damayanti, 2010). Sampah sayur yang digunakan diperoleh dari Pasar Keputran, Surabaya. Sampah sayur terlebih dahulu dipilah jika terdapat sampah plastik. Setelah dipilah, sampah sayur dipotong dengan ukuran <5 cm secara mekanik. Kemudian, sampah popok dan sampah sayur dicampur sesuai dengan perbandingan. Pemberian urea guna meningkatkan kadar nitrogen pada bahan kompos. Hasil perhitungan ini dapat dilihat pada Lampiran A.
Petunjuk penggunaan bioaktivator EM4 yang tertera pada botol menunjukkan bioaktivator dicampur dengan gula dan air sebelum pengaplikasian EM4. Perbandingan EM4: gula : air sebesar 1:1:50. Hal ini untuk mengaktifkan mikroorganisme terlebih dahulu. Gula/molase berfungsi sebagai makanan mikroorganisme. Selanjutnya difermentasi selama 1 hari. 1 liter bioaktivator cukup untuk 1 ton bahan ompos. Pada penelitian ini total bahan kompos dalam 1 reaktor sebanyak 10 kg, sehingga volume EM4 yang dipakai sebesar 10 mL.
3.5.2 Analisis Pendahuluan
Analisis pendahuluan ini meliputi komposisi fisik yaitu suhu, pH awal, serta komposisi kimia. Komposisi kimia meliputi kadar air, VS dan rasio C/N.
3.5.3 Pelaksanaan
1. Sampah popok dihancurkan terlebih dahulu secara manual dengan ukuran kurang dari 5 cm (Damayanti, 2010).
2. Pemilahan sampah sayur jika terdapat sampah plastik. Sampah sayur dipotong dengan ukuran <5 cm.
24
4. Semua bahan dihomogenkan dengan cara pengadukan sebelum dimasukkan ke dalam reaktor.
5. Dilakukan inkubasi selama 60 hari.
6. Dilakukan pengadukan 3 hari sekali (Listyantarto 2002). 7. Dilakukan analisis data. Analisis data yang digunakan
dapat dilihat pada Tabel 3.2.
8. Setelah kompos matang dilakukan pengayakan guna memisahkan plastik bahan penyusun popok.
9. Kompos yang telah matang kemudian ditimbang. Tabel 3. 1 Komposisi Bahan Pembentukan Kompos
Reaktor
Perlakuan Sampah
Popok (kg)
Sampah
Sayur (kg) Urea (g) EM4 (ml)
1 10 0 90 10 2 7 3 50 10 3 5 5 20 10 4 3 7 0 10 5 0 10 0 10 6 10 0 90 0 7 7 3 50 0 8 5 5 20 0 9 3 7 0 0 10 0 10 0 0
3.6 Hasil dan Pembahasan
Pada sub bab ini, seluruh hasil analisa pada Tabel 3.2 akan ditampilkan dalam bentuk grafik,tabel, dan bentuk dalam deskriptif. Data-data yang diperoleh dari penelitian yang telah dilakukan dan hasil uji lab yang didapat harus diringkas dengan baik dan teratur.
25 3.7 Kesimpulan dan Saran
Kesimpulan dan saran disusun berdasarkan hasil dari penelitian dan pembahasan. Kesimpulan yang akan diberikan merupakan jawaban dari rumusan masalah dan tujuan penelitian. Kesimpulan dalam penelitian ini dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang komposisi campuran sampah popok dan sampah sayur dan penambahan EM4 yang menghasilkan kompos yang maksimum.
26
Ide Penelitian
Perbandingan sampah popok dan sampah sayur, serta pengaruh EM4 dalam proses pengomposan.
Rumusan Masalah
1. Berapa komposisi optimum campuran sampah popok dan sampah sayur dalam pembentukan kompos?
2. Adakah pengaruh penambahan EM4 dalam pembentukan kompos?
Tujuan
1. Menentukan komposisi optimum campuran sampah popok dan sampah sayur dalam pembentukan kompos.
2. Menentukan pengaruh penambahan EM4 dalam pembentukan kompos. Studi Literatur - Popok - Sampah Sayur - UREA - EM4
- Faktor yang Mempengaruhi Pembentukan Kompos
A B
27 Gambar 3.1 Kerangka Penelitian
B A
Analisis Pendahuluan
Analisis kadar air, pH, suhu, kadar N, kadar C, dan volatile solid.
Persiapan Alat dan Bahan - Persiapan reaktor,
- Penyediaan sampah popok, sampah sayur, urea dan EM4
Pengomposan Secara Aerobik
Analisis parameter kontrol:
suhu, pH, kadar air, volatile solid, kadar C, kadar N, amonia dan nitrat
Analisa Hasil dan Pembahasan
28
Gambar 3.2 Reaktor Pengomposan Tabel 3. 2 Analisis Data
Parameter Waktu Sampling Metode Analisa
C-Organik
Dianalisis setiap enam hari selama 30 hari pertama pengomposan dan setiap 10 hari selama 30 hari selanjutnya
Black and Welkey
N total
Dianalisis setiap enam hari selama 30 hari pertama pengomposan dan setiap 10 hari selama 30 hari selanjutnya
Spektrofotometer
Kadar Air dan VS
Dianalisis setiap enam hari selama 30 hari pertama pengomposan dan setiap 10 hari selama 30 hari selanjutnya
Gravimetry
pH
Dianalisis setiap tiga hari selama 30 hari pertama pengomposan dan setiap 10 hari selama 30 hari selanjutnya
29
30
31
BAB 4 PEMBAHASAN
4.1 Bahan Baku Kompos
Bahan baku kompos pada penelitian ini berupa sampah popok bayi, sampah sayur, urea dan EM4. Sampah popok bayi didapatkan dari tempat penitipan anak yang terdapat di Kecamatan Sukolilo. Sampah popok yang telah terkumpul kemudian dicacah menggunakan gunting dengan ukuran <5 cm. Sampah popok yang dikumpulkan mengandung lebih banyak urin daripada feses bayi. Hal ini mengakibatkan sampah popok berbau menyengat karena banyaknya kandungan urin. Bagian dalam sampah popok ada yang berupa gel maupun kapas. Hal ini berbeda karena beda merk dari sampah popok yang dikumpulkan.
Sampah sayur yang digunakan pada penelitian ini diambil dari Pasar Keputran, Surabaya. Sampah sayur yang digunakan berupa sayur wortel, sawi, putih, dan kol. Sampah sayur yang telah dikumpulkan kemudian dicacah secara mekanik. Kondisi sampah sayur dalam keadaan basah sehingga perlu dilakukan pengeringan guna mengurangi kadar air. Sampah sayur sebelum dikeringkan berwarna hijau dan berbau menyengat. Sampah sayur setelah dikeringkan berwarna kecokelatan, kadar bau berkurang dan tidak terlalu basah.
Urea yang digunakan memiliki kadar N sebesar 46%. Urea didapatkan dari toko pertanian. Urea ditambahkan guna meningkatkan kadar N pada proses pengomposan. Urea yang ditambahkan sesuai dengan kebutuhan masing-masing reaktor. Pada penelitian ini, fungsi penambahan urea yaitu untuk memenuhi rasi C/N pada awal pengomposan.
EM4 didapatkan dari toko pertanian. Sebelum digunakan, EM4 terlebih dahulu diaktifkan dengan cara menambahkan molase dan air dengan perbandingan 1:1:50. Pada penelitian ini, 20 gram glukosa, 20 ml EM4 ditambah air 1 L. Selanjutnya semua bahan dihomogenkan dan diaerasi
32
selama 24 jam. Setelah diaerasi EM4 siap diaplikasikan kedalam reaktor. EM4 ditambahkan sebanyak 10 ml pada tiap reaktor.
Dilakukan analisis pendahuluan pada masing-masing reaktor. Analisis yang dilakukan berupa suhu, pH, kadar air, VS, kadar C-Organik, dan total nitrogen. Semua analisis dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan ITS, kecuali analisis total nitrogen. Analisis total nitrogen dilakukan di Laboratorium Sumberdaya Lahan Universitas Pembangunan Nasional Veteran Surabaya.
Tabel 4. 1 Karakteristik Sampah Popok
Parameter Satuan Kandungan
Suhu 0C 29 Kadar Air % 79,23 pH - 7,81 C-Organik % 63,54 Total Nitrogen % 0,11% Rasio C/N 92,09
Tabel 4. 2 Karakteristik Sampah Sayur
Parameter Satuan Kandungan
Suhu 0C 29 Kadar Air % 65,98 pH - 7,1 C-Organik % 28,22 Total Nitrogen % 0,4% Rasio C/N 17,68
Rasio C/N untuk sampah popok tidak memenuhi rasio C/N proses pengomposan. Rasio C/N yang efektif untuk proses pengomposan berkisar antara 25-40 (Chen et al., 2011). Oleh karena itu perlu penambahan suatu bahan yang memiliki kadar nitrogen tinggi. Pada penelitian ini,
33 ditambahkan sampah sayur dan urea agar rasio C/N memenuhi syarat awal pengomposan.
4.2 Hasil Proses Pengomposan
Proses pengomposan diamati selama 60 hari. Dimana 30 hari pertama dilakukan analisis setiap enam hari, sedangkan 30 hari selanjutnya dilakukan analisis setiap sepuluh hari. Analisis yang dilakukan berupa suhu, pH, kadar air, VS, C-Organik, amonia, nitrat, total kjeldahl nitrogen dan rasio C/N.
4.2.1 Kondisi Suhu
Suhu merupakan salah satu parameter penting untuk mengevaluasi stabilitas kompos. Hal ini berkaitan dengan aktivitas mikroba dan juga laju dekomposisi selama proses pengomposan (Meunchang et al., 2005). Suhu sangat berpengaruh dalam hal memantau dan mengatur proses komposing, terutama dalam hal mengendalikan bakteri patogen (Adhikari et al., 2012; Laos et al., 2002; Smith dan Jasim, 2009). Pengukuran suhu dilakukan setiap sore hari sekitar jam 17.00-18.00 WIB selama 60 hari. Perubahan suhu pada proses pengomposan dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan Gambar 4.2.
Pada reaktor dengan penambahan EM4 mengalami kenaikan suhu yang signifikan pada hari pertama. Hari kedua, suhu tiap reaktor ada yang mengalami kenaikan dan penurunan. Reaktor A1 mengalami kenaikan suhu sebesar 2,03%. Reaktor A2, A3, A4 dan A5 mengalami penurunan suhu sebesar 6,06%, 1,16%, 2,02% dan 21,16%. Kemudian suhu mengalami kenaikan dan penurunan kadar suhu secara fluktuatif. Minggu pertama, kadar suhu berada pada rentang 31,10C-44,90C.
Perubahan suhu pada reaktor tanpa penambahan EM4 dapat dilihat pada Gambar 4.2. Pada 6 hari pertama suhu cenderung naik. Suhu tertinggi dicapai pada hari kedua sebesar 47,1 oleh reaktor B3. Kenaikan dan penurunan suhu terjadi secara fluktuatif.
34
Reaktor A2, A3, dan A4 perubahan suhu terlihat berbeda dibandingkan reaktor yang A1 dan A5. Dimana dengan adanya pencampuran sampah popok dan sayur, rata-rata mengalami kenaikan suhu yang cukup signifikan.Reaktor A4 lebih baik dalam hal perubahan suhu. Hal ini dapat dilihat berdasarkan kenaikan suhu pada minggu pertama. Dimana pada minggu pertama, reaktor A4 lebih cenderung mengalami kenaikan suhu dibandingkan reaktor A2 dan A3. Perubahan suhu pada reaktor A1 dan A5 terlihat berbeda, dimana reaktor A5 lebih sering mengalami kenaikan suhu dibandingkan dengan reaktor A1.
Perbandingan reaktor A2, A3 dan A4 terlihat berbeda dibandingkan reaktor B2, B3 dan B4. Dimana reaktor A2, A3 dan A4 pada minggu pertama cenderung mengalami kenaikan dan penurunan suhu yang fluktuatif. Sedangkan pada reaktor B2, B3 dan B4 rata-rata mengalami penurunan suhu pada minggu pertama. Minggu kedua, reaktor A2 dan A3 cenderung mengalami kenaikan suhu, sedangkan reaktor A4 cenderung mengalami penurunan suhu. Kemudian minggu berikutnya perubahan suhu cenderung stabil. Minggu kedua, reaktor B2, B3 dan B4 perubahan suhu terjadi secara fluktuatif, dimana mulanya suhu cenderung naik dan kemudian turun. Kemudian minggu berikutnya, perubahan suhu pada reaktor terjadi secara fluktuatif dibandingkan reaktor A2, A3 dan A4.
Fluktuasi suhu yang terjadi selama masa pengomposan berlangsung menunjukkan bahwa kehidupan mikroorganisme mesofilik dan termofilik silih berganti berperan (Pratiwi, 2013). Kenaikan suhu selama proses pengomposan menandakan adanya aktifitas mikroba. Suhu berangsur-angsur menurun dikarenakan berkurangnya bahan organik yang dapat diurai oleh mikroorganisme dan mengindikasikan kompos mulai matang. Pada saat kondisi suhu menurun, mikroorganisme mesofilik berkembang menggantikan mikroorganisme termofilik.
35 Suhu mempengaruhi jenis mikrorganisme yang hidup di dalam media. Menurut Ruskandi (2006), dalam proses pengomposan aerobik terdapat dua fase yaitu fase mesofilik 23-450C dan fase termofilik 45-650C. Kisaran temperatur ideal tumpukan kompos adalah 55-650C. Fluktuasi suhu dalam penelitian ini tidak lebih dari 490C, sehingga diduga mikroorganisme pengurai yang mampu berkembang biak hanya bakteri-bakteri mesofilik. Pengomposan secara mesofilik dapat lebih efektif untuk menguraikan sampah oleh mikroorganisme proteobakteri dan fungi (Tang et al., 2007). Suhu tidak mencapai kondisi termofilik dipengaruhi oleh tumpukan kompos. Tumpukkan yang rendah mengakibatkan panas yang terbentuk tidak dapat tertahan lama di dalam tumpukan dan langsung keluar (Indrasti dan Wimbanu, 2006). Menurut Van Ginkel et al. (1999), semakin tinggi tumpukan kompos maka porositas tumpukan akan semakin kecil. Hal ini menyebabkan banyaknya panas yang dihasilkan selama proses dekomposisi terperangkap didalam tumpukan.
Penurunan suhu dipengaruhi oleh faktor pengadukan. Hal ini dapat dilihat berdasarkan hasil penelitian yang menunjukkan bahwa suhu setelah pengadukan akan cenderung turun. Dengan adanya aktifitas pengadukan yang secara rutin menyebabkan panas yang dihasilkan mikroorganisme tidak cukup lama tersimpan dalam tumpukan sampel (Suyasa, 2010).
Pada penelitian ini suhu pada tiap reaktor mencapai suhu 40OC, kecuali pada reaktor kontrol A1 dan B1. Hal ini dapat dijadikan indikasi bahwa bakteri patogen dari sampah popok mati. Menurut Jenkins (2006), suhu kompos harus naik secara signifikan diatas tubuh manusia (37OC) untuk menghilangkan bakteri patogen. Bakteri patogen manusia berkembang pada suhu yang mirip dengan inangnya. Kebanyakan bakteri patogen hanya memiliki daya hidup terbatas. Selain itu, jika diberi waktu yang lebih lama bakteri patogen akan mati walaupun suhu dalam kompos rendah.
36
Gambar 4. 1 Perbedaan Perubahan Suhu pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4
Gambar 4. 2 Perbedaan Perubahan Suhu pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 60 A1 A2 A3 A4 A5 Suhu ( 0C) Hari ke- 25 30 35 40 45 50 0 10 20 30 40 50 60 B1 B2 B3 B4 B5 Suhu (0C ) Hari ke-
37 Keterangan:
A1 : 10 kg sampah popok + EM4
A2 : 7 kg sampah popok + 3 kg sampah sayur + EM4 A3 : 5 kg sampah popok + 5 kg sampah sayur + EM4 A4 : 3 kg sampah popok + 7 kg sampah sayur + EM4 A5 : 10 kg sampah sayur + EM4
B1 : 10 kg sampah popok
B2 : 7 kg sampah popok + 3 kg sampah sayur B3 : 5 kg sampah popok + 5 kg sampah sayur B4 : 3 kg sampah popok + 7 kg sampah sayur B5 : 10 kg sampah sayur
4.2.2 Kondisi pH
pH optimum selama proses pengomposan berkisar 6-8 (Bustamante et al., 2006-8). Sedangkan menurut Bernal et al. (2009), mikroorganisme tumbuh selama proses pengomposan pada pH 6,7-9. pH yang terlalu rendah merupakan suatu masalah dalam proses pengomposan, terutama di awal pengomposan (Sundberg et al., 2004 dan Wong et al., 2009). pH yang rendah menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang dapat menurunkan efisiensi degradasi (Sundberg et al., 2004 dan Jiang et al., 2014). Pada penelitian ini, pH diukur setiap 3 hari sekali. Hasil pengukuran pH selama proses pengomposan dapat dilihat pada Lampiran C. Terjadi kenaikan dan penurunan pH secara fluktuatif selama proses pengomposan. Rata-rata tiap reaktor mengalami peningkatan pH pada awal proses pengomposan. Peningkatan nilai pH selama fase awal karena asimilasi VFA dan konsentrasi NH4
+
yang lebih tinggi yang disebabkan oleh ammonisasi nitrogen (Wong et al., 2001). Penurunan pH terjadi akibat dari pembentukan nitrat ataupun pelepasan H+ selama proses nitrifikasi (Eklind dan Kirchmann, 2000).
Gambar 4.3 dan 4.4 dapat dilihat perubahan nilai pH pada reaktor dengan dan tanpa penambahan EM4. Pada awal pengomposan nilai pH pada tiap reaktor berada pada kisar 7-8. Nilai pH awal pengomposan pada reaktor A1, A2, A3, A4
38
dan A5 sebesar 8,42; 7,92; 8,01; 8,13 dan 7,04. Sedangkan pada reaktor B1, B2, B3, B4 dan B5 sebesar 7,56; 8,18; 7,91; 7,95 dan 7,1. Nilai pH selama proses pengomposan terjadi secara fluktuatif. Perubahan pH menunjukkan adanya aktivitas mikroorganisme dalam mendegradasi bahan organik (Ismayana et al., 2012). Selama proses pengomposan, nilai pH pada reaktor ada yang mencapai nilai 9 dan cenderung dalam keadaan basa. Hal ini dapat terjadi karena adanya penambahan urea. Hal ini serupa pada penelitian Ayunin et al. (2016) dan Lestari et al. (2009), dimana dengan penambahan urea pada pengomposan dapat meningkatkan pH menjadi agak alkalis. Selain itu, adanya kandungan urin pada popok menyebabkan pH semakin bersifat basa karena pH urin berkisar 8,6-9,2 (Lofgren et al., 1998). pH tinggi pada urin manusia dapat membunuh virus dan bakteri infeksius (Hoglund et al., 1997 dalam Malkki, 1997).
Pada akhir pengomposan, nilai pH pada tiap reaktor menunjukkan angka 8, kecuali pada reakor A1 dan B1. Nilai pH pada reaktor A1, A2, A3, A4 dan A5 sebesar 7,08, 8,94, 8,29, 8,97 dan 8,3. Sedangkan pada reaktor B1, B2, B3, B4 dan B5 sebesar 7,84, 8,53, 8,43, 8,42 dan 8,34. Hal ini serupa dengan penelitian Colon et al. (2013), nilai pH pada akhir pengomposan dengan menggunakan popok sebesar 8,06. Sedangkan pada penelitian Espinosa-Valdemar et al. (2014), nilai pH pada akhir pengomposan dengan material sampah popok dengan sampah kebun sebesar 8,31±0,09.
Reaktor yang mencapai nilai pH 8 disebabkan adanya lubang aerasi pada reaktor. Dengan adanya lubang aerasi dapat mengeluarkan CO2 yang terperangkap dalam ruang
kosong antar partikel. Hal ini dapat mencegah terjadinya kondisi asam pada tumpukan atau penurunan pH yang signifikan (Liu et al., 2014). Meningkatnya pH menjadi kondisi basa baik untuk proses pengomposan. Hal ini dikarenakan kondisi basa dapat menghambat pertumbuhan patogen seperti jamur yang dapat hidup dalam kondisi asam (Saidi et
39
al., 2008). Sedangkan reaktor yang mencapai nilai pH diatas 8
akan menimbulkan bau yang disebabkan unsur N menguap menjadi NH3 (Bernal et al., 2009).
Gambar 4. 3 Perbedaan Perubahan pH pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4
Gambar 4. 4 Perbedaan Perubahan pH pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 pH Hari ke- A1 A2 A3 A4 A5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 pH Hari ke- B1 B2 B3 B4 B5
40
4.2.3 Kondisi Kadar Air
Pengomposan dipengaruhi oleh kadar air. Apabila kadar air terlalu tinggi atau rendah akan mengurangi efisiensi proses pengomposan (Lou dan Chen, 2008). Menurut Kusuma (2012), kadar air mempengaruhi laju dekomposisi kompos dan parameter suhu. Kadar air mempengaruhi laju dekomposisi dan suhu karena mikroorganisme membutuhkan kadar air yang optimal untuk menguraikan material organik. Air digunakan mikroorganisme sebagai media untuk mengangkat nutrisi, reaksi kimia dan media mikroorganisme bergerak (Rynk, 1992).
Menurut Lin et al. (2009), kadar air yang optimal pada proses pengomposan sebesar 40-60%. Sedangkan menurut Haug (1993) dan Richard et al. (2010), normalnya kadar air selama proses pengomposan 40-70%. Apabila kadar air kurang dari yang ditentukan dilakukan penambahan air, sedangkan apabila melebihi maka dilakukan pengeringan bahan (Kurnia et al., 2017).
Kadar air diukur setiap 6 hari sekali. Kadar air merupakan faktor yang perlu diperhatikan selama proses pengomposan karena dapat mempengaruhi kecepatan proses pengomposan. Pada Gambar 4.5 dapat dilihat perubahan kadar air pada reaktor dengan penambahan EM4. Sedangkan pada Gambar 4.6 dapat dilihat perubahan kadar air pada reaktor tanpa penambahan EM4.
Pada awal pengomposan kadar air pada tiap reaktor berada pada rentang 65-70%. Reaktor A1, A2, A3, A4 dan A5 memiliki kadar air diawal pengomposan sebesar 75,49%, 72,93%, 68,84%, 77,04% dan 65,87%. Sedangkan pada reaktor B1, B2, B3, B4 dan B5 sebesar 78,83%, 70,26%, 77,45%, 79,49% dan 66,67%. Kadar air ini masih sesuai dengan kadar air pengomposan menurut Richard et al. (2010), dimana kadar air pengomposan berkisar 40-70%.
41 Kadar air selama pengomposan terjadi secara fluktuatif. Kadar air bersifat fluktuatif berhubungan dengan suhu pada reaktor. Peningkatan suhu dapat menurunkan kadar air (Cayuela et al., 2006). Sedangkan jika kadar air tinggi akan menyebabkan suhu menurun dan menghambat aktivitas mikroorganisme.
Hingga hari ke-60 reaktor dengan penambahan EM4 yang mengalami penurunan kadar air terbesar pada reaktor A4 sebesar 30,09%. Sedangkan pada reaktor tanpa penambahan EM4, reator yang mengalami penurunan kadar air terbesar pada reaktor B4 sebesar 33,20%. Penurunan kadar air pada reaktor tanpa penambahan EM4 lebih besar sebesar 1,1 kali dibandingkan dengan reaktor dengan penambahan EM4. Adanya penurunan kadar air menandakan terjadinya dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme (Varma et al., 2014). Penurunan kadar air merupakan hasil kesetimbangan massa air, dimana air yang diproduksi dari fermentasi lebih kecil dari air yang hilang ke udara (Cahyani et
al.,, 2013). Penurunan kadar air juga hasil dari proses
dekomposisi karena peningkatan suhu (pembentukan panas), dimana kadar air akan menguap (Kalamdhad dan Kazmi, 2009).
Gambar 4. 5 Perbedaan Perubahan Kadar Air pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4
20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 K a d a r A ir Hari ke- A1 A2 A3 A4 A5
42
Gambar 4. 6 Perbedaan Perubahan Kadar Air pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4
4.2.4 Kondisi Volatile Solid
Volatile Solid (VS) merupakan salah satu parameter fisik selama proses pengomposan. VS diukur untuk mengetahui besarnya material organik sampah yang dapat hilang saat dibakar. Material organik yang menguap sebagian disusun oleh karbon. Menurut penelitian Rahmawati (2015), menyatakan bahwa dari material organik yang hilang mengandung 0,58 kali karbon. Penurunan kadar VS selama proses pengomposan dikarenakan penguraian bahan organik oleh mikroorganisme dan hilangnya karbon dalam bentuk CO2
(Singh et al., 2015).
Perubahan VS pada reaktor dengan penambahan EM4 dapat dilihat pada Gambar 4.7. VS rata-rata menurun pada reaktor kecuali reaktor A1 dan A3. Reaktor A1 dan A3 terjadi kenaikan VS pada hari ke-6, kemudian terjadi penurunan yang stabil pada hari berikutnya. Reaktor A2 terjadi
20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 K a d a r A ir Hari ke- B1 B2 B3 B4 B5
43 penurunan kadar VS sebesar 7,2%; A4 sebesar 15,9% dan A5 sebesar 25,2%. Sedangkan reaktor A1 terjadi kenaikan VS sebesar 2,2% dan reaktor A3 sebesar 0,7%. Semua reaktor terjadi kenaikan dan penurunan kadar VS secara fluktuatif selama proses pengomposan. Pada hari ke-24 terjadi penurunan kadar VS pada semua reaktor dengan penambaham EM4. Reaktor A1 mengalami penurunan kadar VS hingga hari ke-24 sebesar 14,1%, A2 sebesar 15,4%, A3 sebesar 17,6%; A4 sebesar 25,3% dan A5 sebesar 33,6%.
Perubahan VS pada reaktor tanpa penambahan EM4 dapat dilihat pada Gambar 4.8. Pada hari ke-6, VS rata-rata menurun kecuali reaktor A4. Penurunan pada reaktor tanpa penambahan EM4 masih dibawah rata-rata penurunan kadar VS pada reaktor dengan penambahan EM4. Reaktor B1 terjadi penurunan kadar VS sebesar 1,7%; B2 sebesar 2,8%; B3 sebesar 0,05%, dan B5 sebesar 24,0%. Reaktor B4 terjadi kenaikan VS sebesar 6,3%. Penurunan kadar VS pada hari berikutnya di reaktor tanpa penambahan EM4 tidak terlalu signifikan dan lebih bersifat stabil. Hingga hari ke-24 semua reaktor terjadi penurunan kadar VS. Reaktor B1 terjadi penurunan kadar VS sebesar 9,10%; reaktor B2 sebesar 12,01%; reaktor B3 sebesar 13,7%; reaktor B4 sebesar 18,6% dan reaktor B5 sebesar 31,8%.
Setelah hari ke-60, penurunan kadar VS pada reaktor A1, A2, A3, A4 dan A5 sebesar 6,76%, 7,22%, 11,43%, 17,26% dan 69,08%. Penurunan kadar VS pada reaktor dengan penambahan EM4 terbesar yaitu reaktor A4 sebesar 17,26%. Sedangkan pada reaktor B1, B2, B3, B4 dan B5 penurunan kadar VS sebesar 5,24%, 6,18%, 12,72%, 12,38% dan 64,61%. Reaktor tanpa penambahan EM yang mengalami penurunan kadar VS terbesar yaitu pada reaktor B3 sebesar 12,72%. Jika dibandingkan antar kedua reaktor, reaktor yang mengalami penurunan kadar VS terbesar yaitu pada reaktor A4. Penurunan kadar VS berada dalam rentang 6,18-17,26%. Dalam penelitian Sari et al. (2015), pada reaktor dengan penambahan EM4 mengalami penurunan kadar VS dari 33% menjadi 19,7-28,4%. Penelitian Vargas et al. (2005),
44
VS selama proses pengomposan mengalami reduksi sebesar 28% selama 8 minggu proses pengomposan. Sedangkan dalam penelitian Lemus dan Lau (2002), degradasi VS hanya mencapai 20%. Penurunan kadar VS dikarenakan adanya proses dekomposisi sampah organik sendiri maupun dari bioaktivator.
Gambar 4. 7 Perbedaan Perubahan VS pada Proses Pengomposan dengan Penambahan EM4
Gambar 4. 8 Perbedaan Perubahan VS pada Proses Pengomposan tanpa Penambahan EM4 20 30 40 50 60 70 80 90 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 A1 A2 A3 A4 A5 Volat ile Solid (%) Hari ke- 20 30 40 50 60 70 80 90 0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 B1 B2 B3 B4 B5 Volat ile Solid (%) Hari ke-
